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根据各国多年观测及对目击报告的考核，不明飞行物大多是大气现象，如球状闪电、红光火球等，也有的是人造飞行器（卫星、飞船、火箭、气球等）。但有一部分现象无法查明，可能是外星人飞行器所为。这些现象的主要特征为：飞行物形状各种各样，大小有别，并有母蝶、子碟之分。它们的飞行速度极快，既可瞬时出现，又可瞬时消失，并可在飞行过程中直角转弯，或沿锯齿状折线路径飞行，也可立即停止并悬停不动，位置可忽高忽低、忽左忽右。这些都是目前地球人所造飞行器办不到的，也不会有类似的自然现象，因而只能解释为较地球人具有更高智慧的外星人的飞行器所为。亦即是所谓飞碟现象。飞碟既有单个出现、单体飞行的情况，也有成群出现、编队飞行的情况，其队形可以变幻莫测。飞碟出现时一般会放射出不同色彩的光芒，并伴有电磁效应等。
有不少书刊记载了地球人被劫持或被邀请上蝶的经过。那些有幸被邀请上碟的人回来后仍能清晰地回忆起上蝶经过，而那些被劫持上蝶的人（被抓去进行体检、试验等），回来时已被洗脑，无法述说其神奇经历。有时研究人员便使用催眠术使这些人恢复其微弱的记忆。被邀请上蝶的人，外星人友好地与他们交谈，并请他们参观他们的高技术。这些人一般都是外星人经过长期考察选中的。如墨西哥青年安东尼奥·阿波达卡，法国尤太人克洛德·雷尔等。
根据这些被邀请上碟及去外星参观访问的人的介绍，外星人飞碟及星球的情况可以归纳为：外星人的飞碟设施很简单，没有复杂的操作控制系统，飞碟也没有螺旋桨、机翼、喷气引擎之类的动力装置。在飞碟起飞、停落时没有加速、减速过程。外星人在从遥远的星系到达地球时使用了超光速技术，并且，飞碟在以超光速飞行时地球人是看不见的。外星人具有层次很高的特异功能，他们可以进行思维传感、隐身并可隐身飞行。外星人的技术水平、社会制度远较地球发达。
研究人员最感兴趣的是飞碟的飞行原理和动力来源，并且提出了很多假说，设计了很多飞碟模型。但是，这些假说和模型都是根据现代科学技术提出的，虽然在个别方面和飞碟相似，但不能说明飞碟现象的根本特征。如为什么飞碟启停时没有加速、减速，为什么飞碟能够在飞行中可以直角转弯或沿折线路径飞行。按照地球人所掌握的自然规律，由于惯性，飞碟飞行中转向应呈弧形弯而不能是直角弯或折线弯。另一个不可回避的问题，也是宇宙飞行的根本问题是，按照爱因斯坦相对论，对于运动速度低于光速的物体，既使耗尽无穷无尽的动力和能量，也不能将其加速到光速、更不能到达超光速。那么外星人如何能由低光速到达超光速呢? 还有待有关专家的进一步研究。